[發(fā)明專利]一種用于大功率籠型電機(jī)自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210384867.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN103001550A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙世運(yùn);趙國(guó)強(qiáng);陳華橋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬洲電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02P1/26
• 分類號(hào): H02P1/26;H02J3/18
• 代理公司: 襄陽(yáng)嘉琛知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 42217
• 代理人: 嚴(yán)崇姚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于籠型大功率電機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種用于大功率籠型電機(jī)的自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置的主回路。

背景技術(shù)

目前隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)行程的加快，在鋼鐵、化工等行業(yè)里，10000kW以上電動(dòng)機(jī)使用已越來越多，這些大功率籠型電機(jī)普遍采用的都是降壓起動(dòng)方式，但從電機(jī)起動(dòng)性能角度分析，所有降壓限流起動(dòng)方式都無法克服起動(dòng)過程中的無功起動(dòng)電流沖擊和低電壓起動(dòng)時(shí)力矩不足的兩個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，起動(dòng)中要想控制沖擊電流（即起動(dòng)電流），就只有通過降壓方式來限流，限流越好，起動(dòng)的瞬間機(jī)械沖擊就越小，然而由于電機(jī)的力矩是和端電壓平方成正比，電機(jī)端電壓一旦降幅過大就無法滿足起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求，這是大電機(jī)起動(dòng)中不可回避的兩個(gè)對(duì)立性矛盾問題，這個(gè)平衡點(diǎn)來源于在起動(dòng)瞬間要迅速補(bǔ)充部分電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程所需要的大量無功，減少?gòu)碾娋W(wǎng)吸取的無功量，又要保證起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)，降低電機(jī)端電壓達(dá)到減弱因電機(jī)起動(dòng)瞬間而引發(fā)較大沖擊電流，抑制網(wǎng)側(cè)電壓陷落，真正保證前端變壓器實(shí)際供電容量需求。

采用自耦變壓器進(jìn)行降壓起動(dòng)時(shí)，無可避免會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)突出問題：

其一，自耦變壓器起動(dòng)投入瞬間總會(huì)造成一定瞬時(shí)浪涌沖擊峰值電流；

其二，自耦變壓器起動(dòng)的自身電氣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了在起動(dòng)過程中，主回路會(huì)有極其短暫斷電自起動(dòng)過程，在這個(gè)轉(zhuǎn)換過程中，電機(jī)運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)明顯振動(dòng)；

其三，自耦變壓器起動(dòng)完成，電機(jī)轉(zhuǎn)速接進(jìn)額定轉(zhuǎn)速，電機(jī)從抽頭降壓輕載運(yùn)行狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換成全壓全速狀態(tài)時(shí)，由于電機(jī)端電壓突變，會(huì)造成瞬間的躍變沖擊浪涌電流產(chǎn)生。

因此，傳統(tǒng)降壓起動(dòng)方式（如水電阻、電抗器、自耦變壓器等）對(duì)網(wǎng)側(cè)起動(dòng)電流限制和浪涌沖擊減弱方面均有一定局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)背景技術(shù)中提到的大型高壓電機(jī)降壓起動(dòng)通用技術(shù)不足，設(shè)計(jì)的一種削弱自耦變壓器在起動(dòng)瞬間浪涌沖擊電流峰值，并對(duì)運(yùn)行旁路短接沖擊浪涌電流也有一定的抑制作用的用于大功率籠型電機(jī)自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置的主回路。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用技術(shù)方案是：一種用于大功率籠型電機(jī)自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置，包括自耦變壓器，該自耦變壓器含有兩段“山”字型硅鋼片鐵芯，內(nèi)部裝有三個(gè)抽頭的手動(dòng)分接開關(guān)和三相自勵(lì)變壓器繞組，三相自勵(lì)變壓器繞組的三組自藕抽頭分別與手動(dòng)分接開關(guān)相連，設(shè)有三個(gè)對(duì)外連接端口，其特征在于：所述兩段“山”字型硅鋼片鐵芯的三個(gè)對(duì)接端口分別設(shè)有三相鐵餅及該三相鐵餅兩側(cè)調(diào)節(jié)氣隙的絕緣板，構(gòu)成特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器；特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器第一對(duì)外連接端口經(jīng)自勵(lì)起動(dòng)斷路器與配電變壓器連接；第二對(duì)外連接端口與起動(dòng)補(bǔ)償斷路器和聯(lián)絡(luò)斷路器的一端連接，起動(dòng)補(bǔ)償斷路器的另一端與星點(diǎn)公共端之間串接起動(dòng)無功補(bǔ)償單元，聯(lián)絡(luò)斷路器的另一端分別與大功率籠型電機(jī)和旁路全壓運(yùn)行斷路器的一端連接，旁路全壓運(yùn)行斷路器的另一端與母線連接；第三對(duì)外連接端口與星點(diǎn)公共端之間串接串勵(lì)控制斷路器。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的母線與特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器公共繞組星點(diǎn)公共端之間連接有由就地補(bǔ)償斷路器、就地補(bǔ)償電容器串聯(lián)構(gòu)成的就地補(bǔ)償電路。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器公共繞組星點(diǎn)公共端為公共繞組短接成封閉星點(diǎn)公共端，星點(diǎn)公共端都是各自封閉懸空的。

本發(fā)明由于采用由特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器、自勵(lì)起動(dòng)斷路器、起動(dòng)補(bǔ)償斷路器、起動(dòng)無功補(bǔ)償單元、聯(lián)絡(luò)斷路器、旁路全壓運(yùn)行斷路器、串勵(lì)控制斷路器構(gòu)成的大功率籠型電機(jī)自勵(lì)補(bǔ)償軟起動(dòng)裝置的主回路，其中，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器所含的兩個(gè)“山”型硅鋼片的對(duì)接端口設(shè)有鐵餅及該鐵餅兩側(cè)的絕緣板，該兩個(gè)絕緣板的厚度即間隙可根據(jù)大功率籠型電機(jī)功率起動(dòng)特性要求作適當(dāng)調(diào)整，自勵(lì)起動(dòng)斷路器與配電變壓器連接，聯(lián)絡(luò)斷路器與大功率籠型電機(jī)連接，旁路全壓運(yùn)行斷路器的兩端分別與母線、大功率籠型電機(jī)連接，因而，起動(dòng)時(shí)，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器進(jìn)入自藕變壓狀態(tài)，保證了電機(jī)實(shí)現(xiàn)恒壓限流補(bǔ)償軟起動(dòng)，同時(shí)由于在自耦變壓器二次側(cè)同時(shí)接入起動(dòng)補(bǔ)償單元，不但對(duì)起動(dòng)回路功率因數(shù)得到補(bǔ)償，也對(duì)網(wǎng)側(cè)起動(dòng)限流起到一定分流補(bǔ)償作用，電機(jī)起動(dòng)完成，轉(zhuǎn)速接進(jìn)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，特型自勵(lì)起動(dòng)變壓器會(huì)進(jìn)入失磁狀態(tài)，保證了降壓輕載運(yùn)行狀態(tài)直接轉(zhuǎn)換成全壓全速過程中，自勵(lì)繞組的電感保持有明顯的線性度，不會(huì)出現(xiàn)明顯電壓陷落，從而實(shí)現(xiàn)階梯式的電壓逐級(jí)平穩(wěn)過渡轉(zhuǎn)換到全壓運(yùn)行狀態(tài)，徹底解決了因電機(jī)端電壓突變?cè)斐伤查g躍變浪涌電流沖擊的問題。